[发明专利]转向装置

说明书

技术领域

本发明涉及特别是用于商用车辆或多用途车辆的转向装置、复位部件和转向系统。

背景技术

转向装置，特别是用于商用车辆及其拖车的转向装置在现有技术中是众所周知的。在这里，例如，凭借与车辆的纵轴垂直的拉杆使如下装置移动从而使附接的车轮进行枢转运动，其中，商用车辆的车轮能够安装在所述装置上并且所述装置能够相对于车架枢转。此外，现有技术中已知的是设置稳定单元，该稳定单元抑制所述转向装置的振动并且使所述转向装置复位到中性位置，在该中性位置处，商用车辆径直向前运动或者车轮绕着与车辆的纵轴垂直的轴线旋转。还已知的是通过额外布置的液压或气动致动单元来对由上述拉杆施加的力进行补充，其中，致动单元还确保所谓的反向锁或转向锁，即，商用车辆的转向装置被固定于某一枢轴位置。从现有技术中已知的方案的缺点是：为了确保多个功能，必须在车桥悬架系统上设置多个单元。带来的不利结果是：大的重量、需要大的空间以及由于底盘区域中与被涡旋而起的异物的大的整体接触表面而造成的高损坏概率和使用寿命的缩短。

发明内容

本发明的目的是提供这样的转向装置和复位部件：它们是尽可能结构紧凑和轻重量的，并且同时，它们满足对现有技术中已知的转向装置的要求。

借助于根据独立权利要求所述的转向装置和复位部件来实现上述发明目的。从属权利要求限定了本发明的进一步的优势和特征。

根据本发明，转向装置，特别是用于商用车辆及其拖车的转向装置包括：拉杆单元或系杆单元；致动单元或力单元；和杆元件，所述杆元件以可枢转或可旋转的方式固定在第一转动点出，所述第一转动点不可移动地布置于参照系中，其中，所述致动单元具有复位部件、主动部件和阻尼部件并且所述致动单元不会相对于所述参照系沿着横轴位移，所述复位部件、主动部件和阻尼部件中的至少一者对所述拉杆单元施加力以使所述拉杆单元沿着所述横轴移动或者使所述拉杆单元不会沿着所述横轴位移，其中，所述拉杆单元枢转地固定在所述杆元件上的第二转动点且因此所述拉杆单元沿着所述横轴的位移引起所述杆元件绕着所述第一转动点的枢转运动。优选地，与车辆(即，机动车辆或商用车辆)有关的参照系是具有横轴和与横轴垂直的纵轴的固定坐标系。横轴特别优选垂直于车辆的径直向前行驶方向。优选地，在车辆的底盘上，杆元件被可枢转地布置，杆元件优选是转向节转向机构的转向杆，这同样是已知的。有利地，第一转动点位于轴颈或轴承中，所述轴颈或轴承将杆元件枢转地且不可移动地或无法平动地固定在车架上，其中，杆元件的枢转运动特别优选地关于基本上垂直于由所述参照系的横向方向的纵向方向张成的平面的垂直方向发生。优选地，致动单元是以中空柱体的形状设计的组装件，其被固定为至少不会发生相对于车架或相对于所述参照系的沿着横向方向的位移。根据本发明，致动单元包括复位部件、主动部件和阻尼部件，其中，所述三个部件的特征特别在于它们实现的功能，并且它们均包括优选地与拉杆单元嵌接的嵌接件。所述复位部件优选具有至少一个复位元件，该复位元件优选间接地或直接地将力传递至拉杆单元，以将拉杆单元引导进入相对于致动单元或相对于参照系的如下位置：在该位置中，所述杆元件布置于所谓的中性位置或径直向前行驶位置。所述径直向前行驶位置的特征特别在于：优选地被设置在所述杆元件上的轴承区域被定位以基本上沿着所述横轴或平行于所述横轴将车轮可旋转地安装在杆元件上。换言之，在杆元件的中性位置处，转向偏转为零。布置于复位部件中的复位元件优选是螺旋弹簧，该复位元件优选可以经受压力，且当存在关于商用车辆向左或向右的沿着所述横轴的拉杆单元的转向偏转或运动时所述复位元件对拉杆单元施加力，该力试图使拉杆单元复位至中性位置。所述致动单元的主动部件优选地起到控制所述拉杆单元相对于所述致动单元的位移的作用。优选地，在所述主动部件中，致动单元与优选设置在拉杆单元上的活塞之间存在液压或气动联接，其中，优选位于活塞前后的所述致动单元具有用于供给和排出工作流体的供给通道和排出通道。通过将工作流体供给至或排出致动单元的被活塞彼此隔开的腔室，活塞被推向关于商用车辆的径直向前行驶方向的左边或右边。所述主动部件的作用原理优选地对应于现有技术中已知的液压或气动活塞系统，在该系统中，活塞元件被布置于中空柱体形状的组件中并且将该组件分隔成两个流体部，其中通过将流体供给至或排出两个流体部中的一个，使活塞元件在中空柱体形状的组件内移动。对于所述主动部件的液压或气动设计而言可替代的是，也可以确保借助于例如与相应的齿轮或蜗轮形状配合嵌接的齿状元件的机械联接。所述致动单元的阻尼部件适于通过将阻尼力传递至拉杆单元来缓和作用在所述转向装置和/或所述杆元件的振动和冲击。在这里，优选的是，将诸如由车轮的不平衡造成的具有一定频率的振动限制到无条件安全最大值，所述振动导致周期振动且在共振的情况下可能导致商用车辆的整个转向系统的自激振荡。优选地，所述阻尼部件基于液压振动阻尼器的现有技术中已知的原理，其中，被活塞元件移动的流体流经阀门或孔，从而造成流阻，该流阻将动能转换成热能，且因此延迟或阻尼可相对于彼此移动的组件的位移。优选地，所述致动单元具有内部区域和围绕该内部区域的中空体形状的外部区域，其中，所述主动部件和所述阻尼部件优选布置于内部区域中且所述复位部件优选布置于周围的外部区域中。将所述主动部件、所述阻尼部件和所述复位部件一体化到致动单元中的优势是非常紧凑的设计以及重量的减轻，这是因为上述个体部件优选仅需要一个壳体。进一步优选地，设置在杆元件上的用于在车辆的径直向前行驶方向上安装车轮的区域布置在所述第一转动点的后方。众所周知，这样的布置也被称为从动轴并且特别地用来实现：当向前行进期间液压系统故障或没有控制力作用于转向系统上时，商用车辆的转向装置凭借自身枢转回到中性位置。能够实现这点的原因是关于向前行驶方向在所述第一转动点后方作用的滚动阻力，该阻力使转向装置枢转回到中性位置。当商用车辆向后行进时，多数情况下需要转向装置提供有固定或反向锁功能，该功能特别优选是由所述致动单元的所述主动部件实现的。为此，如果所述主动部件被设计为液压或气动组件，那么用于供给和排出工作流体的阀门关闭，其中，所述主动部件中含有的工作流体使拉杆单元不会沿着横向方向位移。特别优选地，所述致动单元被固定在车辆的刚性车轴上或转向轴的刚性部上，其中，在此情况下的参照系被不可移动地布置于所述刚性车轴。进一步优选地，在所述刚性车轴的远端处，优选设置有各个第一转动点，在第一转动点上可枢转地固定有杆元件。